本文摘要

在前面的自动数据处理系列文章中，我们介绍了APP软件并列举了一些它和马尔文帕纳科的部分XRD分析软件配合进行自动数据处理的实例。但有些测试并不是大批量同类样品，是否也可以进行自动处理呢？本文我们将针对这个问题进行介绍。

当测试并不是大批量同类样品，可以不在APP里设置通用的数据处理规则，而是通过使用Data Collector软件中的General batch程序来做一个单线的、特殊的自动处理。

可能有不少使用马尔文帕纳科衍射仪的小伙伴们已经体验过General batch批处理程序的方便性。在Data Collector软件中，我们可以点击工具栏最左侧的新建程序快捷按钮，在打开的New Program对话框的Program type下拉列表里选择General batch程序类型，并在Configuration下拉列表中设置这个批处理要在哪个样品台配置下使用，然后点击OK按钮，便新建了一个空白的General batch批处理程序。

图1：新建General batch批处理程序

General batch批处理程序的形式是一个列表，每一行都代表一个步骤。我们可以通过左下角Insert program item框中的四个按钮往程序中添加不同类型的步骤（注：都会添加到列表中所选中行前面）：

① Insert Measurement Program：插入一个已有的扫描程序，进行一个样品扫描的动作；

②Insert Batch Settings：插入给仪器的一个指令，可进行移动到某个指定位置、调整光管功率、校正位置等动作；

③ Insert Timer Settings：插入一个延时定时指令；

④ Insert Command line：插入一句命令行，可以调用其它软件或脚本来执行某些操作。（注：这个按钮是在Data Collector 5.4版本时才新加的。）

使用General batch批处理程序进行数据自动处理的关键就在④号按钮。点击该按钮后，所打开的对话框如下：

图2：插入命令行对话框

在本系列文章的第（一）篇中，我们介绍过APP软件处理规则里Command和Arguments两项的设置，而图2对话框中的设置与之类同：

① Command line：等同于APP规则中的Command项；

② Parameters：等同于APP规则中的Arguments项，也支持用代码 %XRDMLFILE% 指代最近刚测试得到的数据文件的路径和文件名

③ 选择什么时候进行下一步骤：

• Wait until ready：等待到调用的软件/脚本处理完数据后；

• Continue immediately：不等待，直接进行下一步骤；让软件/脚本并行去处理数据；

• Continue after：等待指定的时间段后；

但图1中的①、②号按钮也不可或缺，特别是对于一些较为复杂的测试，如薄膜反射率、外延薄膜摇摆曲线等测试，在测量最终的曲线之前，要对样品进行一系列的优化操作，以让光路与所测晶面（或平面）之间的位置达到最理想的状态，而通过这两个按钮可以将相关的操作加入到批处理程序中，再加上图1中④号按钮，最终可以将测试过程中的定位、校光、优化、测试、分析等一整个流程中的每一个步骤按次序打包到一起构成一个自动化量测分析的程序（Recipe）。

如下图，以薄膜样品的反射率测试为例：

图3：反射率测试批处理程序

这个程序中共有十几个步骤：

各角度、位置归零；

找到直射光所在2Theta角度；

将直射光2Theta角度位置校正为0点，并移动Z轴到样品表面基准位置附近；

调整Z轴找到样品挡住直射光一半强度的位置；

调整Omega（入射角）角度找到直射光与样品表面平行的位置；

将光与表面平行的Omega角度位置校正为0（入射角为0）；

再次调整Z轴找到样品（表面已与光平行）挡住直射光一半强度的位置；

移动2Theta（入射角与出射角之和）和Omega角度到全反射临界角附近；

2Theta角不变，调整Omega角度找到探测器能接收到反射信号的位置；

调整倾斜角（Chi角）；

再次调整Omega角度找到探测器能接收到反射信号的位置；

校正上述Omega角度为2Theta角的一半（入射角=出射角）；

反射率测试并保存数据文件；

调用AMASS软件使用模板对反射率数据进行拟合，并保存拟合项目文件及输出一个XML格式的拟合结果文件；通过这个批处理程序，在将样品放置到样品台上后，便可以执行这个批处理程序，完成一系列动作，最后得到测量数据和拟合分析结果。